非开挖穿越工程施工方案_secret

非 开 挖 穿 越 工 程

施 工 方 案

贵州万通非开挖顶管工程有限公司

二00一四八月十日

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第一章 编制依据

一、施工方案编制主要依据

1、设计图纸

2、施工地区的水文、地质勘查资料 3、相关的技术标准、规范和规程

《给水排水管道工程施工技术规程》（DBJ01-47-2000）” 《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY/T4079—95 《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》（CSTT） 4、施工场地现况调查。 5、质量检验评定标准 《管道工程质量检验评定标准》 《城镇燃气输配工程施工及验收规范》

第二章 工程概况

一、工程基本概况

本工程为XX路新建燃气管线，XX燃气公司拟在XX河进行非开挖天燃气管道铺设。根据现场实际测量XX河宽度为60米左右。水面宽度30米左右，由北向南穿越直径为425mm的钢管。根据钢管弯曲率计算此工程大约在250m左右。施工范围为规划的XX北路至规划的XX南路之间。桩号为2+740-2+990段，距离新建桥边缘向东65米。

施工中需要在现状XX停车场内建立工作坑后，待拉管完成后，北侧需在XX院内向西侧开挖沟槽约75米铺设管道，与现状XX路道路东侧人行道下燃气管线合口；南侧需沿XX南路规划位置向西侧开挖沟槽约75米铺设管道与

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XX路建成的燃气管线相连。

为了确保工程的顺利进行，我们建议对本次施工的地质条件进行工程地质堪探，提供行之有效的科学依据，才能高质量，高标准的按时完成施工任务。根据现场察看我们经研究制定如下施工方案：

1、本工程根据场地地形、水文、地质条件及穿越管道曲率半径，为保证天然气工作管道的回拖，并将工作管道管稳定埋设在河床底以下3米，设计入地角12度，出土角为8度，曲率半径均按250m予以考虑，最终回扩直径为600mm，出入土点间水平间距离为250米，定向穿越轴线总长250米左右。

2、拟选的定向穿越方案将北岸作为钻机摆放场地，南岸作为出土点场地。入土和出土两侧各挖一个泥浆储存坑，由于北岸入土点49米处有南水北调管道，深度7米宽17米，所以导向规迹在49米时深度必须在7米以下。 主要实物工程量一揽表 序号

1

钻机入土点场地占用 2

出土点组装场地占用 3

入土点场地开挖平整 4 5

项目名称 单位 M2

数量 备注

900 北岸

M2 1500 南岸

M2 200

出土点开挖基坑 临时设施

M2 M2

1500 1200

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6

泥浆沉淀池

M2

8

个

7 8 9 10

导向孔直径150 回扩孔直径600 回拖钢管 入土端复耕回填土方

出土端复耕回填

11

土方

第三章 工程特点

一、工程施工区域复杂，加大管理难度

施工中需在XXX建设工作坑，协调难度较大。工程管道从北向南需穿越部分房屋，规划的南水北调箱涵底及规划后XX河河底。管道拉管长度为250米左右，拉管距离较长，高程要求精准。施工时加大测量控制的力度。

本工程施工要求“精、准、快”：

(1) 工程管理人员精力充沛、年富力强，施工人员素质高。 (2) 施工要求高，追求一流质量。

(3) 遇有突发事情或有现况不符情况迅速反馈，及时与设计、监理、建设单位联系，能迅速作出合理的应对措施。 二、牵引施工

采取非开挖施工方案即水平钻机钻孔牵引管道的施工方法。该工程涉及面广，如何确保工程质量，确保施工安全是本工程重点控制的一方面。水平

出入土点各一

M M M M3

250 250 250 1500

1200

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导向钻进法，它的主要特点是，可根据预先设计好的铺管线路驱动装有契形钻头的钻杆从地面钻入，地面仪器接收由地下钻头内传送器发出的信息，控制钻头按照预定的方向绕过地下障碍物直达目的地，然后卸下钻头换装适当尺寸和特殊类型的回程扩大器，使之能够在拉回钻杆的同时将钻孔扩大至所需直径，并将需要铺装的管线同时返程牵回钻孔入口处。在整个工作中，特别的混合机组提供的钻孔混合液不断地从钻头的钻口嘴喷出，用以润滑钻头，钻杆和加固钻道，以提高整个工程的工作效率。

第四章 施工部署

优质完成工程是建设单位要求的，更是我公司所追求的。为了达到上述目的，必须加强有力的组织保证体系，我公司决定按现代化的组织形式，成立非开挖穿越工程项目部，在项目经理统一领导下，设立机械化施工班组，现场设专职安全员。 一、施工准备

1、施工组织机构

我公司在承接该项目后，充分总结以往本公司在同类施工中取得的经验，结合本工程实际，全力以赴，精心组织队伍，采取切实可行的管理方法和手段，保质保量按期完成施工任务。

调配公司精干的管理人员和技术人员，承担该施工作业，实行项目法人管理。设项目经理1人，项目总工1人，下设5室，3个作业队。项目经理部组织机构图如下：

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项目部 项目经理 项目总工 经营财务技术质量物资设备综合办全环保室 机坑开挖作业队： 管理人员：1人 技工：2人 普工：2人 2、技术准备 降水作业队： 技工：2人 普工：2人 钻孔作业队： 管理：1人 技工：2人 普工：4人 由项目经理、项目总工负责组织工程技术人员，各职能部门人员认真阅读施工图及与该工程相关的规范、规程、标准。组织编写施工组织设计，经审定批准后的施工组织设计文件，立即发至各施工部门，并组织作业人员认真阅读、学习，使施工组织设计作为自己的依据，真正做到指导施工作用。 （1）编制依据 XX河定向钻穿越工程地质勘察报告及业主的委托文件。 1）定向钻设备选用 根据现场的地形及地质条件、北京东路定向钻穿越施工设计图、施工技术措施等因素，综合考虑： 钻孔设备采用深圳宏建公司生产的HJ-30水平定向钻机施工，该钻机给

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进—回拖力为30吨。控向系统采用金地公司生产的F600无线控向仪。主要机械、设备见下表： 机械、设备及主要工具一揽表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 设备名称 定向钻机 泥浆系统 控向系统 钻 头 钻 杆 回扩钻头 挖掘机 水泵 值班车 规格型号 HJ-30水平定向钻 5立方米 金地F600控向仪 岩石钻头 Φ73mm×3m 200~300~400 CAT250 50m3 数量 1台 1台套 1套 1套 67根 3个 2台 2台 1辆 1台 4部 1台 1台 10 全钻仪 11 对讲机 12 柴油发电机组 13 电焊机 2）施工场地的布置 A、北岸作为定向钻穿越入土点，需要面积900平方、施工及推土场地，其中开挖平整场地150平方米 用于钻机、泥浆搅拌系统、钻进用材料等堆放场地，其余用于临时堆放弃土，以便今后回填。在机坑内开挖一个1米（宽）乘以2米（深）乘以4米（长）的泥浆池作泥浆净化处理池，以便存放泥浆

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和雨水，然后采用一台潜水泵及时抽排处理后浆液。钻机作业和材料、搅拌系统必须用管架搭设防雨棚，作业区四周围栏封闭施工。 B、南岸为出土点以直径425mm钢管的组焊试压及托管场地，应顺着穿越轴线在出土点前方临时租用300米长、5米宽约1500平方米的场地作为布管组焊场地和挖掘机、装载机进出场地，同时需考虑到出土坑所需的场地（约1600平方米） 3、临时设施 （1）入土坑的开挖 入土坑需在据钻机5米处开挖深度3米，宽度2.5米，长度3米，在一侧挖一条回水沟与泥浆储蓄池相连，使泥浆集中外运。

30 进场便道 钻 机 位 置 定向穿越轴线 泥浆池 材料堆放 搅拌系统 凯里市天然气管道施工

。 开挖之前需进行降水处理。开挖采用CAT250挖掘机进行开挖作业，并辅以临时水平运输工具，开挖坡按1：1放坡。同时开挖过程中需分层进行开挖，每挖深2~3米为一层，由上往下进行，弃土必须堆放于坑槽上边界外侧10米以外，同时清除坑槽顶部滚石、狐石，防止掉入坑内，砸伤坑内施工人员。弃渣堆放高度不得大于2.5米，以防引起该地段边坡失稳。 2、回填过程中也需分层回填，且回填必须采用粘性较强的粘性土，不得含有杂物，防止再定向钻施工中坠入孔中发生卡钻事故。回填需分层碾压回填，每层回填高度不得大于1米，确保回填质量。 3、降水措施 根据场地的水文地质情况，布置降水孔，降低地下水位进行施工。 （1） 降水孔的布置施工 依据现场的地行地质条件，在入土坑、出土坑侧各布降水孔4、6个，两孔间距10米，施工口径：直径600mm，深度各10米，采用CQ300钻机钻进，全孔上下入直径400mm混凝土封闭管及缠丝滤水管节，管周边用5—10mm砾石回填，作为滤水层防止流沙涌入孔内，淤塞降水孔。 （2） 地下水位的降深 然后下入每小时抽取30立方米以上的深井潜水泵二台，抽水量30立方米/h的设备进行地下水位的抽降。整个开挖及回填施工期间，为保证施工的顺利进行，需不间断的抽水、降水。降排水的同时，应随时测量地下水位的

入地角α12度 出土角α8 度 凯里市天然气管道施工

降深及流量。

若地下水位稳定后，降深仍未到达设计标高，应更换大泵量的水泵继续抽降水，或增加降水的数量，确保达到设计标高后方可进行定向钻施工。

在应保证降水孔内潜水泵抽水同时，需备用2—3台同样的水泵，以便随时进行检修。 二、施工方法

1、定向施工 （1）施工工艺流程

本穿越工程的主要几个工序：测量放线、定向钻进导向孔施工、管道安装组焊、回扩拖管及原地貌的恢复。

1）测量放线

根据施工设计图的入点、出土点坐标用全站仪放出轴线，每10m作一个控制点，沿管线轴左右偏角差不超过20mm，沿着线轴向误差不超过40mm。同时放出施工场地边界线、出入土点基槽开挖的边界线。

2）定向钻进 主要以下几个步骤： A、钻机的安装和调试

钻机安装在入土点，与出土点在同一轴线上，左右误差不超过30mm，钻机入土角为12°。定向钻机的锚固；钻机就位前入土点往后1.5m开挖锚坑1个（长2m×深1.2m），钢筋砼现浇。强度为C30，螺蚊钢筋为φ25mm，垂向钢筋间距为0.5m，纵向钢筋间距为1.0m，砼表面留置长度为0.25-0.30m，便于和钻机焊接固定。

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将钻机主机就位，并将地锚箱连接好、泥浆系统、钻杆、铺助动力源、工具房等。接好各种液压管线、泥浆管线及控制电缆等。全部组装完毕，仔细检查确认后，设备进行试运转：调试钻机系统，认直观察各表盘指示是否正常，各操作手柄是否回位，调校控向系统，将测量数据存储在计算机内；调试泥浆系统。

2、导向孔施工

导向孔施工是整个工程的关键，要严格按轨迹设计参数和水平定向钻进管线铺设工程技术规范施工。本次选用φ150mm导向钻头，φ73加强钻杆进行导向孔的施工。

（1）钻机导向孔的钻具组合为：导向钻头+控向仪+钻杆，导向钻头里面的发射棒把信号发射到地面控向仪，便于随时掌握方位和深度。

（2）在定向穿越施工过程中，随时根据显示器提供的数据与设计的轨变对比，如钻进轨变出现偏差，则需将钻杆撤回重新钻，或向相反方向钻进矫正。施工过程中谨慎处理控向数据，并适当控制钻进速度。

（3）定向钻钻进曲线应来格按照穿越施工规范和设计图纸曲线要求进行。出土点沿设计轴线的纵向偏差不大于穿越长度的1%，且不大于10m；横向偏差应不大于穿越长度的2%，且不大于2m。

3、反向扩孔

导向孔完成后，卸下钻头，安装回扩头进行逐极回扩，考虑到穿越管道直径，穿越长度（近250米），地层复杂，设计最终回扩直径为φ400mm

4、回拖铺管

在钻进作业时，将回拖的PE管组焊试压，在组焊的管线顶端焊接拉管吊

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耳，然后通过接头和回扩器与孔内的钻杆连接，将管线回接进入充满泥浆的孔中。 5、回拖管线安装 Φ200mm工作管焊接时应将管道沿穿越轴方向布置，不能与轴线形成一定的角度，工作管出现弯道后，拖管时将会使管与地面及槽壁之间摩擦力增大，破坏防腐层，造成管道拖不动。 扩孔施工完毕后，将经探伤检查、试压合格的φ200mm工作管道一次回拖拉入孔内。回拖前仔细检查管道下的粘土袋滑道是否垫好，确保回拖管道防腐层完好。 管道在孔内的受力情况如图所 F浮 F摩 α α F拉 扩钻头连接完成后，送泥浆冲洗，检查泥浆喷嘴是否正常，确认合格后方可进行回拖，利用定向钻机的回拖动力随着钻杆的回拖拉入扩大的钻孔中，回拖施工应连续进行。 回拖阻力的计算：摩擦系数取0.3~0.5。 经计算管线在回拖过程中的回拖阻力：φ200mm工作管最小阻力F组=8.5吨，最大阻力F=16吨，小于施工中采用的钻机回拖力为30吨，故完全可以满足该项穿越工作。工作管与回扩钻头边接如下图示：

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回拖PE管 4 4 加强筋（厚）15mm 焊接吊耳（厚）15mm 回拖PE管 30吨卡环 200 封头 内径φ50mm 在回拖的过程中应慢速回拖，同时观察回拖力的变化，若发现异常应立即停止，查明原因方可进行下一步工作。 6、采取如下措施防止回拖过程中防腐层被破坏： （1）回拖过程中两根管端头焊接在一钢板上然后采用φ400mm回扩头牵引导向，将管口置回扩头的中心，确保管口位于成孔中心。， （2）拖管前通过反复多次回扩，并增大回扩时的转速，不留孔内碎屑物，使孔壁表面更光滑，减少摩擦阻力，利于工作管回拖。 （3）孔内充满优质钻进液，做到良好的润滑作用，同时因工作管密封在较浓的钻进液中处于悬浮状，有利保护钢管防腐层。 （4）管线防腐层采用三层加强级防腐。在管线回拖过程中为防止地面摩擦破坏防腐层，地面采用每隔10米安放内装粘土的麻袋滑道，拖管时并在其上浇水或涂润滑油的方法进行润滑。 7、泥浆的控制 采用本钻机配套的泥浆搅拌系统进行泥浆搅拌，钻遇不同的地层采用不

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同的泥浆。钻进中遇泥砂地层以澎润土泥浆为主，泥浆最基本的作用是维持孔壁的稳定性，防止空壁坍塌，冷却钻头，喷身钻进等功能，泥浆主要由清水、优质粘土（膨润土）配制而成，是一种无害的、符合环保要求的泥浆材料

8、泥浆的处理

按照国家环保要求施工，不使用有毒有害及污染环境的原材料施工。施工中排出的泥浆经沉淀处理后方可外排

第五章 场地的恢复

穿越管线与陆地上管线连接并试压完成后，即可进行场地的恢复。在紧邻管线段采用细土回填，该回填过程中应避免砸伤、撞伤穿直管线，严禁用掺杂块石等硬质杂物，以免损坏管线防腐层，直至管线以上50cm。由于施工地点位于马路上，工作坑及向西管线回填至路面以下20cm后，路面恢复需采用C20砼20cm厚。

第六章 施工进度计划

总工程期取计XX天。以钻机分段施工计，接到进场通知进场施工，工程前期协调场地平整及入土点土石方开挖1天，钻机安装调试、导向孔施工1天，出土坑开挖、回扩2天，回拖管1天，合计5天。管道组焊、试压可在钻机施工时同步进行。

第七章 工程质量保证措施

工程质量是工程安全性和可靠性的核心，质量管理则是保证质量的有力手段。施工技术措施的实施，施工技术规程的贯彻，施工过程的统筹和控制，都要围绕工程质量的保证而进行。该项目将实行全面质量管理，将工程质量

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控制在工程施工的每一个环节。

1、工程质量第一责任人为项目经理，技术负责人负责日常质量监督、检查并有质量否决权。经济效益考核中，工程质量为首先考核目标。

2、建立完整的质量管理体系，技术质量部全面负责施工质量的检查，对各工序质量实行先自检合格，经监理检难签证认可后，方可进入下道工序作业。对检查有质量问题的工序无条件返工，直到达到设计和规范要求。

3、提高施工人员的质量意识，坚持工地技术例会。 （1）对施工人员做好岗位前培训。

（2）按工序组织全体施工人员认真学习施工方案，并结合工序施工的情况提出具体的要求及措施。

4、作好施工记录，自检记录。技术负责现场所有资料的汇总和检查。 5、定向钻施工的成败关系着本工程能否如期过完成，关系着本公司的质量信誉。为此需全体施工员务必做到：

（1）在设计阶段，要详细的研究工程质报告，结合现场勘察，以《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》（CSTT）对铺管轨迹进行设计和管道的受力进行系统的分析，以确保施工的安全和质量。 （2）在施工过程中，准确调整钻机的位置和角度。

（3）导向孔每钻进3米测量一次，如果发现偏差应及时调整，并增加测量次数，以确保导向也轨变在设计范围内。

（4）导向人员在导向过程中对钻头在孔内的位置和趋势应准确判断，发出调整钻孔轨迹指令，引导钻头沿设计轨迹钻进。

（5）司钻应严格按照导向人员发出的指令进行操作，遇有异常情况应及

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时停钻，与导向人员研究解决，不得擅自作主张，并作好施工记录。 （6）泥浆配制人员应掌握整个钻进液的搅拌，净化和循环系统，监视需要的水量，调整合适的钻进液。

（7）管道进场前要对管道的质量进行严格的检查。

（8）在拖管前要对管道的吊耳焊接和防腐进行检查，确保管道符合设计要求。

（9）施工前要对操作人员进行技术交底，强调质量标准和质量要求。 （10）强化质量保证体系，由项目经理全面负责质量管理工作。 （11）施工人员应相互积极配合，保证每一道工序按规范进行。

第八章 安全管理措施

贯彻“安全第一，预防为主”的方针，严格执行各项技术安全组 织措施，切实做到安全施工，保障职工的生命安全和施工设备不受损害。把施工安全工作作为道要的任务来抓，正确处理好施工安全与质量、进度、效益之间的关系，在工程进度与安全发生矛盾时必须坚决服从于安全、让位于安全。本工程安丛施工目标是：一、消灭重伤、死亡重大人身事故；二、消灭一次损失5000~10000元以上的设备、事故；三、每百人轻伤率不超过1人； 四、不发火灾、水灾事故；五、杜绝违章指挥、违章人作业。为达到上述目标，采取以下安全措施：

1、落实各项安全管理事制度、建立完善安全生产保证体系

现场成立安全领导小组，项目经理任安全领导小组组长，技术负责为副组长，设专职安全员，各队队长为安全领导小组成员领导小组；

组长：夏万春

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副组长：夏万秋

做到文明施工和科学管理，从工程管理、规章制度、纪律教育、安全培训、机械设备的使用保养等各个方面，建立安全施工责任制，抓好纪律教育和技术培训，不断提高各级施工人员的素质，同时采取奖惩制度，并创造安全、卫生、无害的劳动条件，严格按规定的工序、工艺施工，确保工程安全。按安全生产保证体系框图的规定各司其职，

从思想、组织、检查、经济四个方面作好安全保证工作。 2、加强施工现场管理、重视目测观察

目测观察既小事作用又大，特别应注意观察钻进过程中冲洗液出水量变化现像，发现异常情况，则应停止作业，及时采取安全措施，消除隐患后才准作业。

3、水上安全事故的预防

A、在河面上进行探测时要注意水位的变化，设专人进行预警和救生员。 B、河面上探测人员必须穿戴救生衣。 一、健康

1、所有施工人员必须穿戴过劳动防护用品。

2、施工现场设立简易医疗保健箱，配设兼职医生对一般小伤小病能就地医疗。重大伤病，及时送当地医院治疗。

3、搞好环境卫生饮食卫生，减少流动行疾病和杜绝食物中毒事件。 4、关心职工文娱活动，引导职工健康娱乐。

5、根据气候变化，做好职工的防暑降温和防保暖工作。

6、抓好职工生活，改善伙食，作到味美可口，主、付食品种多、花样翻

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新。

二、环境保护

1、环境保护机构

项目经理是环境保护的第一负责人，项目技术负责是环境保护的技术负责人，项目部和施工作业队各级人员对环境保护负岗位责任，并对各级人员进行环境教育，牢固树立保护环境生态是国家可持续经注发展的主要战略方针的认识。

2、环境保护措施

（1）施工污水经排水泵引出施工区经沉淀处理后，才准排入河中。 （2）施工后的废油、废液及其他废弃物，不得乱丢乱甩，单独收集，统一处理。

（3）发出噪声设备，尽可能远离民房，增加防噪音设施和措施。 （4）为保护农田耕地，工程竣工后，对租用工地，尽可能组织复耕。 （5）遵守国家环境保规，接受当地环保部门指导和监督。 三、治安消防文明施工

1、加强对职的消防教育，成立义务消防队做好消防工作，特别是职工住的临时工棚，注意电焊、气焊、吸烟、电气等火源的管理。并配一定的消防水管和灭火器，防止火灾恶性事故。

2、加强治安防范，项目部成立保卫组，配2~3兼职保卫人员，防止打架、斗殴和钱物失盗事件。

3、各工作场，办公地点、宿舍实行挂牌管理分区域责任打扫环境卫生，有关规章制度、挂牌、上墙、人人遵守。

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4、建立文明施工栓查领导小组，项目经理作组长，综合办公室主任为副组长，经常检查文明施工情况。

5、凡是本工地施工管理人员和施工人员，必须佩带胸牌，安全员、质检员、施工员必须有明显标识，右面本工地有前人员不得进入营区和工地。参观检查者必须持有效介绍信，经本工地负责人批准后专人负责带领。

6、施工区和生活区都必须设立围墙，施工临设布置合理有疗，施工材料设备必须分类堆码整齐，悬挂标牌、规章制度上墙、标语警示齐全，做到文明施工。

7、加强图纸、文件、资料的管理，防止丢失，注意保密。

第九章 应急抢险救助方案

一、方针、目标、组织机构、指挥、责任

1、方针

以人为本、安全第一，抢险减灾、避免损失。 2、目标

防止事故发生、减少人身伤亡、避免经济损失，确保工程顺利施工。 3、组织机构

项目部成立事故应急抢险处理领导小组。 组 长：项目经理 副组长：副经理兼技术负责 成 员：质检员 安全员：驾驶员

成 员：各工和队队长及班组长

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4、指挥、责任

事故应急抢险处理总指挥由项目总工负责技术处理。

事故应急抢险处理副总指挥、项目副经理负责后勤、事故处理。项目经理对施工中发生事故应急抢险求援负全面责任。 二、事故应急抢险处理程序

1、事故应急抢险处理报告程序

万一工程施工中发生事故按下列先后程序报告： ①项目部经理（或技术负责）:

②项目部经理（或技术负责）根据事故性质严重程度，决定报告下列人员：

A公司总经理:夏万春 B总监理工作师: C业主代表:

③与事故抢险求援相关单位：急救中心、交警、消防、电力、通讯、燃气、自来水、排水等单位。

④重大人身事故，应报告当地安全监督部门。 2、事故应急抢险报告内容 ①报告人姓名 ②事故发生地点。 ③事故发生时间。

④事故性质，是否有人员伤亡及伤亡人数，受伤部位。⑤现场已对发生事故的抢救处理情况。

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⑥需要进一步参与抢险的人员、材料、设备、工具、交通运输车辆。 3、紧急求助电话：

匪警电话：110 火警电话：119 医院电话：120